稀土铈变质处理Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金的组织与力学性能

采用稀土Ce对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金进行了变质处理,采用OM、SEM、硬度测试、拉伸试验研究了Ce添加量对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:稀土Ce对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金有较好的变质效果。Ce添加量为0.8%时,合金晶界清晰,组织均匀性最佳,细化效果最好。Ce添加量增加到1.2%时,合金组织细化效果减弱。随着Ce添加量的增加,合金的硬度、抗拉强度和伸长率均先升高后降低,Ce添加量0.8%的合金的硬度、抗拉强度和伸长率均达到最大值,综合力学性能最好。

Mn对Mg-2Sn镁合金显微组织和力学性能的影响

研究微量Mn元素对Mg-2Sn铸态和挤压态合金力学性能提升机制。采用铸造和热挤压方法将质量分数为0.3%、0.5%和1.0%的Mn元素添加到Mg-2Sn镁合金中,分别获得铸态和挤压态两种合金。采用电子万能材料试验机研究其力学性能;利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)研究其微观组织变化规律。随着Mn含量从0.3%增加到1.0%,铸态合金中第二相由Mg 2 Sn相向Mg 2 Sn与α-Mn相共存转变。第二相的转变使得铸态合金屈服强度和抗拉强度显著提升,延伸率变化不大,其中当Mn含量为0.5%时,其综合性能最佳,抗拉强度为210.3 MPa,屈服强度为117.5 MPa,延伸率为12.2%。挤压态合金随着Mn含量的增加,合金抗拉强度和屈服强度均增加,但延伸率降低,这可能与高Mn含量的合金形成较高的位错有关,其中挤压态Mg-2Sn-0.5Mn合金具有最佳的综合力学性能,抗拉强度为240.4 MPa,屈服强度为186.4 MPa,延伸率为13.1%。微量Mn元素可显著提升铸态和挤压态合金的抗拉强度和屈服强度,其中Mg-2Sn-0.5Mn合金综合力学性能最优。

大变形挤压下AZ61M-Cu合金组织和力学性能分析

分别对AZ61M与AZ61M+1.0Cu两种合金进行了实验测试,对其实施均匀化处理并通过两步法进行复合挤压剪切处理,对比了加入Cu引起的合金微观结构与力学特性变化。研究结果表明:AZ61M+1.0Cu合金的晶粒尺寸为1.4μm,小尺寸晶界基本分布于0.5~1.0μm范围内的DRX晶粒。经过热挤压剪切处理后,合金组织发生了位错回复,原先的位错胞转变为DRX晶粒。AZ61M+1.0Cu合金获得了比AZ61M合金更大的力学强度,伸长率变化不明显。该研究有助于提高镁合金的成型质量,为后续的挤压工艺优化奠定一定的理论基础。

多向挤压对固溶态AZ91D合金组织与力学性能的影响

通过控制铸态镁合金的420℃+10 h固溶处理,获得固溶态AZ91D合金,并完成3道次挤压。对制得的镁合金试样进行了拉伸测试,结果表明:完成3道次挤压处理后,形成了更均匀尺寸的晶粒,获得了更多的细小再结晶晶粒,显著提升了AZ91D合金的力学强度。对镁合金进行3道次挤压处理后,拉伸强度增大至305 MPa,压缩强度增大至418 MPa。拉伸处理后,晶粒沿变形方向获得了更大的长度,拉伸后形成了破碎的第二相,呈现弥散分布形态。该研究有助于提高镁合金冶金试样的成型性能,可为后续工艺强化奠定一定的理论基础。

挤压态单/双相镁锂合金的组织与性能

对Mg-8.6Li-6.5Zn-1.4Y、Mg-9.6Li-8.9Zn-1.9Y铸态镁锂合金在相同工艺下进行热挤压变形,研究了两种镁锂合金的显微组织、密度和力学性能。结果表明:Mg-8.6Li-6.5Zn-1.4Y铸态合金主要由α-Mg相、β-Li相、Mg_(3)Zn_(6)Y_(1)相组成,为(α+β)双相镁锂合金,Mg-9.6Li-8.9Zn-1.9Y铸态合金主要由β-Li相、Mg_(3)Zn_(6)Y_(1)相组成,为β单相镁锂合金;热挤压变形后,双相镁锂合金中α-Mg相沿挤压方向变形呈条状,单相镁锂合金中形成少量尺寸较小的α-Mg相,两种合金中的Mg_(3)Zn_(6)Y_(1)相均发生破碎并沿挤压方向变形;相比双相镁锂合金,单相镁锂合金的平均晶粒尺寸较小,第二相(Mg_(3)Zn_(6)Y_(1)、Mg_(3)Zn_(3)Y_(2)、LiMgZn相)平均尺寸和体积分数较大,且硬度、屈服强度、抗拉强度更大,分别增加了2.72%,7.53%,3.59%,断后伸长率略有减小。

挤压态和热处理态Mg-6Zn-1Mn-4Sn-1.5Nd镁合金的显微组织和力学性能（英文）

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、硬度以及力学性能测试等对挤压态和T5处理态的Mg-6Zn-1Mn-4Sn-1.5Nd镁合金的显微组织和力学性能进行研究。研究结果表明:合金铸态的相组成为α(Mg)、Mn、Mg7Zn3、Mg2Sn和MgS nN d相。挤压过程中完成动态再结晶,再结晶晶粒的平均尺寸为7.2μm。T5热处理显著提高挤压态合金的强度。合金的屈服强度和抗拉强度分别增加94 MPa和34 MPa。显微组织分析表明,合金强度的提高主要是由于时效过程中析出高密度的β′1杆状相。

挤压比对Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金组织和力学性能影响

对Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金进行了不同挤压比的挤压试验,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验研究了不同挤压比对合金组织与力学性能的影响。结果表明:均匀化态试验合金组织主要由α-Mg基体、层状LPSO相及少量块状LPSO相构成。随着挤压比的增加,合金再结晶程度越来越高,层状LPSO相逐渐减少。与均匀化态试验合金相比,挤压态合金的强度及伸长率均有明显提高。随着挤压比的增加,试验合金的强度有小幅提升,伸长率显著提高。挤压比为42的Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Z合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率均达到最大值,分别为407、332MPa和12.2%。

往复挤压Mg-4Al-2Si镁合金的组织细化与力学性能

研究往复挤压变形对Mg-4Al-2Si合金组织和性能的影响性能,探讨基体组织和Mg2Si颗粒相的细化效果与细化机制,分析Mg2Si颗粒对再结晶的影响规律。结果表明:挤压过程中发生受位错攀移控制的动态再结晶,通过晶界迁移、亚晶合并与转动机制形成细小的α(Mg)再结晶等轴晶;随着往复挤压道次的增加,动态再结晶速度加快,晶粒尺寸迅速减小;α(Mg)与Mg2Si的晶粒尺寸在铸态下分别为45和60μm,往复挤压6道次后,晶粒尺寸减小到3和1μm,形成了细小、均匀的α(Mg)等轴晶组织,Mg2Si颗粒呈细小、弥散分布;合金的力学性能随往复挤压道次的增加而显著提高。

往复挤压Mg-4Al-4Si镁合金的显微组织与力学性能

研究往复挤压对Mg-4Al-4Si(AS44)合金显微组织和性能的影响。结果表明:往复挤压显著地细化晶粒,改善组织的均匀性;往复挤压4道次和8道次后,Mg2Si颗粒尺寸由铸态下的约120μm分别减小至3和2μm,α-Mg基体晶粒尺寸由铸态下的约50μm分别减小至9和8μm,形成了较为细小、弥散分布的Mg2Si颗粒和细小的等轴晶组织。合金的力学性能随往复挤压道次的增加而显著提高,挤压8道次时,合金的极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到251.7 MPa、210.5 MPa和14.8%,与铸态合金相比,上述力学性能指标分别提高了131.3%、191.1%和469.2%;挤压态合金拉伸断裂形式为微孔聚合型韧性断裂。

挤压和热处理对Mg-8Zn-1Al-0.5Cu-0.5Mn镁合金显微组织和力学性能的影响（英文）

研究挤压和热处理对Mg-8Zn-1Al-0.5Cu-0.5Mn镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金在230和260°C挤压时呈现双峰组织,而在290°C挤压时合金发生了完全的动态再结晶。随着挤压温度的升高,合金动态再结晶越充分,从而使其基面织构降低。通过研究4种不同的热处理制度对290°C下挤压成型合金的影响发现,经过固溶+时效处理后,合金的晶粒发生明显长大。与固溶+单级时效的合金相比,固溶+双级的工艺能显著细化析出相,提高析出相的密度。同时,经固溶+双级时效处理后合金的力学性显著提高,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为298 MPa、348 MPa和18%,这主要是由细小的再结晶晶粒与均匀弥散分布的第二相共同作用的结果。

Ca对挤压Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn镁合金组织和性能的影响

采用传统的熔炼工艺制成Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn-xCa镁合金铸锭并经挤压变形,借助OM、SEM和XRD分析了合金显微组织和相组成,研究了Ca对该镁合金铸态和挤压态显微组织和力学性能的影响。

等通道转角挤压对LA141镁锂合金显微组织及力学性能的影响

采用等通道转角挤压(ECAP)工艺在室温下对LA141镁锂合金进行了1～4道次挤压变形。对变形合金进行了物相分析、显微组织观察、扫描电镜分析以及室温拉伸试验,研究了ECAP挤压工艺对LA141镁锂合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着ECAP挤压道次的增加,合金中粗大的晶粒在剪应力作用下沿挤压方向被拉长而形成带状组织,剪切带变得更加细小并趋于均匀分布;与原始态试样相比,挤压后试样的拉伸强度和伸长率均有不同程度的提高,挤压后拉伸断口呈韧窝状,随着挤压道次的增加,韧窝尺寸减小,韧窝数量增多,塑性增加。

等通道角挤压制备细晶ZK60镁合金的组织与力学性能

利用两种等通道角挤压(ECAP)方法(普通单步ECAP和两步ECAP)制备细晶ZK60合金。采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对合金的组织和织构进行观察,通过拉伸试验研究不同ECAP方法对合金力学性能的影响。结果表明:与单步ECAP变形相比,两步ECAP变形,由于降低了变形温度,晶粒细化效果更好;经过(240℃,4道次)+(180℃,4道次)两步ECAP变形后,合金晶粒细化至约0.8μm;合金的力学性能与材料的织构密切相关,由于存在织构软化效应,与挤压态相比,经单步ECAP变形后合金的强度有所降低,而伸长率明显提高;但经两步ECAP变形后,由于细晶强化和亚结构强化的作用,合金的强度得到提高。

等径角挤压对AZ31镁合金组织及力学性能的影响

研究了电磁连铸AZ31镁合金沿A路径经常规等径角挤压(ECAE)和两步ECAE变形后的微观组织与力学性能。结果表明:与预挤压态相比,常规ECAE态合金随着挤压道次的增加,晶粒不断细化,伸长率不断提高,但屈服强度与抗拉强度逐渐降低;两步ECAE可以使晶粒进一步细化,伸长率、屈服强度与抗拉强度均提高。伸长率、屈服强度与抗拉强度的改变与AZ31镁合金经两步ECAE变形后位错密度增加有关。

两步等通道角挤压AZ31镁合金的微观组织和力学性能

对AZ31镁合金经等通道角挤压(ECAE)变形后的微观组织和力学性能进行了研究.结果表明:在498～523 K温度范围内变形后,合金晶粒随着变形程度增加明显细化,延伸率提高,但屈服强度降低;随着变形温度降低,变形后合金的延伸率下降,而屈服强度有所提高.基于以上两点规律提出了两步ECAE工艺,在两步ECAE变形过程中,AZ31合金的变形温度可以降低至453 K,经两步ECAE变形后,获得亚微米级的亚结构AZ31镁合金的强韧性随之得到明显的改善.

Mg-Gd-Y-Mn合金挤压及时效过程中的组织与力学性能

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和Instron材料试验机研究了Mg-9.05Gd-5.11Y-0.43Mn(wt%)合金热挤压及随后200℃等温时效过程中的组织演变与力学性能。结果表明:该合金铸锭晶粒粗大,热挤压发生动态再结晶使合金的晶粒尺寸减小;实验合金在200℃下时效具有明显的时效硬化效果;片状相沿棱柱面的大量析出是产生峰值时效硬化的主要原因,对合金强度提高起了很大的作用;该合金在室温及300℃下的拉伸性能明显优于WE54合金。

T型通道挤压变形ZK60镁合金的组织与力学性能

采用一种新型剧塑性变形工艺—T型通道挤压（TCP）对ZK60镁合金在673 K下以A和Bc两种路径进行1~4道次挤压变形,通过光学显微镜观察变形镁合金的显微组织,并对TCP变形镁合金的不同部位在应变速率4×10-3 s-1时进行室温拉伸性能测试。结果表明：塑性变形最大的部位是试样中间部位的最底部,其组织特征为细小晶粒包围着大晶粒,大晶粒呈拉长的流线状;4道次变形后,A路径的平均晶粒尺寸由退火态时的88.5μm细化至2.4μm,Bc路径的平均晶粒尺寸则细化至4.6μm,但组织更均匀;同时,在相同道次TCP变形后,A路径变形合金的屈服强度都高于Bc路径变形合金的,但前者的抗拉强度和塑性却低于后者的;此外,试样最底部的抗拉强度和屈服强度均高于试样顶部的,经Bc路径2道次变形后试样底部与顶部的抗拉强度和屈服强度分别相差39.5和43.1 MPa,而经4道次变形后试样两个部位的抗拉强度和屈服强度分别只相差21.2和11.7 MPa。

等通道角挤压AZ31镁合金的微观组织与力学性能

借助X射线衍射仪、光学显微镜等分析设备,研究了AZ31镁合金在等通道角挤压变形过程中微观组织与力学性能随加工道次的变化行为。结果表明,随挤压道次的增加,晶粒不断细化,力学性能发生显著变化,伸长率不断增大,抗拉强度逐渐降低。挤压8道次后,晶粒尺寸由最初的120μm减小到9μm。由于晶粒细化效应,导致α相主要变形机制由1道次的孪生变为随后道次的位错滑移。挤压后(0001)晶面的取向分布分散性,影响抗拉强度。伸长率的增大与晶粒细化和滑移面的激活有关。

AZ61镁合金在不同挤压温度下的组织与力学性能

对变形镁合金AZ61铸态试样和不同温度下的挤压成形试样的微观组织结构、室温力学性能以及拉伸断口进行了研究。结果表明,360℃的热挤压温度不能成形试样,在370、385、400℃下进行热挤压可以得到外形完整、表面光洁的试样;随着挤压温度提高,AZ61挤压试样发生再结晶的晶粒数量显著增加,达到400℃时形成均匀细小的等轴晶组织;370、385、400℃下的挤压试样断口均表现为明显的塑性断裂特征,400℃时挤压试样的抗拉强度达到297.43MPa,屈服强度达到221.42MPa,伸长率为22.39%,具有较好的力学性能。

往复挤压对挤压态ZK60镁合金微观组织和力学性能的影响

在350℃下,对挤压态ZK60镁合金分别进行1、4、8道次的往复挤压变形(CEC)。利用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)观察往复挤压前后ZK60镁合金的微观组织,利用X射线衍射仪(XRD)分析变形前后晶面取向变化,在万能拉伸试验机上测试变形前后镁合金的力学性能,并利用扫描电镜(SEM)观察拉伸断口形貌。往复挤压后的检测结果表明,挤压态ZK60镁合金晶粒显著细化,晶粒尺寸分布较均匀,随着挤压道次增多,晶粒尺寸逐渐减小;1道次变形后组织内产生了大量晶格缺陷,出现了大角度晶界,第二相粒子分布在晶粒内部和晶界上;各晶面衍射峰增强,拉伸断口内存在大量基体撕裂棱和明显的韧窝分布;ZK60镁合金的力学性能变化较大,随着挤压道次增多,伸长率大幅提高,抗拉强度小幅增大,而屈服强度降低。